JP2014146115A - データ処理装置およびその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】メモリ制御部に電源が供給されていない状態であっても、記憶デバイスをセルフリフレッシュ状態に維持し、メモリ制御部への電源供給後、速やかにセルフリフレッシュ状態から復帰させること。
【解決手段】画像処理装置1はSDRAM26を備える。SDRAM26を制御する画像処理LSI40はコア部44とIO部50を有し、抵抗内蔵IO部60の端子はプルダウン抵抗62を用いて接地されている。電源制御部16はSDRAM1および画像処理LSI40への電源供給を制御する。画像処理LSI40は、電源供給の停止状態でもMEMCKE(クロックイネーブル)端子をLowレベルにしてセルフリフレッシュ状態を維持する。画像処理LSI40への電源供給が開始された後、システム制御部10からリセット解除時に供給される制御信号に基づいて、画像処理LSI40はセルフリフレッシュ状態からの復帰処理に必要なシーケンスを実行する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、同期式DRAM等のセルフリフレッシュ状態を有する記憶デバイスを備えたデータ処理装置の省電力制御技術に関する。
デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置では高画素化や高機能化に伴い、画像処理LSI(大規模集積回路)に要求される回路規模が急激に増大している。その対策には従来から、より集積度の高い半導体技術を採用することで、LSIチップの大サイズ化を抑えつつ高機能化が実現されてきた。
一方で、LSIの動作周波数は高くなる傾向にあり、また集積度の高い半導体技術の導入によりLSIの消費電力は増加しつつある。そのため、一定期間に亘ってユーザのカメラ操作が検出されない場合の節電対策が、これまで以上に強く求められる。節電対策の1つとして、セルフリフレッシュ機能を持つSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)を備えたシステムが知られている。省電力モード時には、SDRAMをセルフリフレッシュ状態に移行させた後、メモリコントローラの電源供給を停止させる処理が行われる。この方法では、省電力モードからの復帰動作の際、メモリコントローラの内部レジスタ等の初期化処理が完了したら直ちにSDRAMのセルフリフレッシュ状態を解除するのが理想である。ところが実際には、メモリコントローラへの電源投入時点から、初期化処理が完了してメモリコントローラが確実にSDRAMを制御できる状態になるまでの期間中、メモリコントローラの出力が安定しないことがある。セルフリフレッシュ状態が意図せず解除されてしまった場合に、データが保持されない可能性があるため対策が必要である。
この問題を解決する技術として、特許文献1が提案されている。
特開2006−350957公報
ところで、近時、デジタルカメラの小型化に伴い、実装基板の高密度化が進んでおり、メモリコントローラを含むLSIとSDRAMとの間に追加部品を実装する事は困難になりつつある。さらには、メモリコントローラの初期化が行われると、該メモリコントローラを含むLSIが省電力モードからの復帰動作状態であるのか、それともメイン電源の投入後の立上げ動作状態であるのかを判断できなくなってしまう。このため、より適切な復帰シーケンスを実現することが難しいという課題があった。
本発明は、メモリ制御部に電源が供給されていない状態であっても、記憶デバイスをセルフリフレッシュ状態に維持し、メモリ制御部への電源供給後、速やかにセルフリフレッシュ状態から復帰させることを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る装置は、セルフリフレッシュ状態を有する記憶デバイスを用いるデータ処理装置であって、前記記憶デバイスを制御するメモリ制御部と、前記記憶デバイスおよびメモリ制御部への電源供給を制御する電源制御部と、前記電源制御部から前記メモリ制御部への電源供給が行われていない状態でも前記記憶デバイスをセルフリフレッシュ状態に維持する回路部と、前記メモリ制御部に出力する制御信号によりリセット解除時の動作モードを決定する制御を行う制御手段を備える。
本発明によれば、メモリ制御部に電源が供給されていない状態であっても、記憶デバイスをセルフリフレッシュ状態に維持し、メモリ制御部への電源供給後、速やかにセルフリフレッシュ状態から復帰させることができる。
図2ないし図4と併せて本発明の実施形態を説明するために、データ処理装置の構成例を示すブロック図である。 動作例を説明するタイミングチャートである。 システム制御部の動作を説明するフローチャートである。 画像処理LSIの動作を説明するフローチャートである。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態に係るデータ処理装置は、セルフリフレッシュ状態を有する記憶デバイスを備える。本実施形態では、記憶デバイスとして、記憶保持にリフレッシュ動作が必要であって、且つセルフリフレッシュ状態にあるときに単体で自動的にリフレッシュ動作を行うSDRAMを例示して説明する。またデータ処理装置として撮像装置を説明するが、本発明は画像データ等を処理する各種装置に適用できる。
図1は、本実施形態に係る画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
システム制御部10は、操作部を構成するSW部18からの操作入力信号、及びROM−A(第1の記憶部)12に格納されたプログラムコードに基づいて、画像処理装置1全体の動作を制御する。ROMは”Read Only Memory”の略号である。
DC/DCコンバータ14は、電源(不図示の電池等)からの供給電圧を所定の電圧に変換し、システム制御部10、ROM−A12及び電源制御部16等の各部に電源供給を行う。電源制御部16は、システム制御部10からの制御信号に基づき、SDRAM26、ROM−B(第2の記憶部)28及び画像処理LSI40への電源供給を制御する。
電源制御部16はSDRAM26に対する出力VDD_MEM70により電源供給を行う。また画像処理LSI40への電源供給については、VDD_Ana72、VDD_Core74、及びVDD_IO76の各出力により行われる。また、電源制御部16はROM−B12への電源供給を制御する。
SW部18は、画像処理装置のメインスイッチや、撮影時のレリーズスイッチ等を備えており、ユーザはSW部18を用いて画像処理装置1の操作を行う。撮像部20は、撮像光学系を構成するレンズ部、撮像素子、及びA/D変換回路部等を備え、画像処理LSI40の指示に基づき、撮影画像データの取り込みを行う。記録部22は、メモリカードインターフェース及びメモリカード等の記録媒体を備え、画像処理LSI40の指示に基づき、撮影画像データを記録媒体に保存し、或いは記録媒体からデータを読み出す。表示部24は液晶ディスプレイ等で構成され、画像処理LSI40の指示に基づき、撮影時の表示画像(ライブビュー画像等)や撮影画像の表示制御を行う。
SDRAM26は、画像処理LSI40のメインメモリとして使用する記憶デバイスであり、画像処理LSI40の指示に基づきセルフリフレッシュ状態への移行および復帰が行われる。SDRAM26には電源制御部16からVDD_MEM70により電源供給が行われる。ROM−B28は、画像処理LSI40の動作に必要なプログラムコード等の格納領域として使用する記憶デバイスである。画像処理LSI40は、ROM−B28に格納されたプログラムコードを実行し、システム制御部10及びSW部18からの指示に基づいて、撮像部20から画像データを取り込む。取り込んだ画像データはSDRAM26を介して、または画像処理が直接に施された後、記録部22に出力されて不図示の記録媒体に書き込まれ、または表示部24に出力されて表示される。
画像処理LSI40内には、A/D変換等を行うアナログ部42が設けられている。アナログ部42には電源制御部16からVDD_Ana72により電源供給が行われる。アナログ部42に接続されたコア(CORE)部44は、画像データの色変換および圧縮等の画像処理や、SDRAM26のメモリ制御等を行う。メモリ制御部を含むコア部44には電源制御部16からVDD_Core74により電源供給が行われる。コア部44に接続されたIO部50は、SDRAM26、撮像部20、記録部22及び表示部24等との間でデータを送受するインターフェース部である。IO部50には電源制御部16からVDD_IO76により電源供給が行われる。IO部50は、複数の汎用IO部52と、単数または複数の抵抗内蔵IO部60で構成される。汎用IO部52はドライバ部54及びレシーバ部56により構成される。図1には汎用IO部52とSDRAM26との接続線を介したクロック端子の信号をMEMCLKで示し、抵抗内蔵IO部60とSDRAM26との接続線を介したクロックイネーブル端子の信号をMEMCKEで示す。抵抗内蔵IO部60は、ドライバ部54、レシーバ部56、及びプルダウン抵抗62により構成され、プルダウン抵抗62は電源不要な抵抗成分のみで構成される。プルダウン抵抗62はその一端がクロックイネーブル端子に接続され、他端はGND(グランド)に接続されている。
システム制御部10は、ROM−A12に格納されたプログラムコードを読み出して実行し、画像処理LSI40の動作モードを決定する制御信号を出力する。システム制御部10は、画像処理LSI40に対してResetL信号30により、リセット指示を行う。ResetL信号30は、Lowレベルの場合にリセット状態への指示を意味し、Highレベルの場合にリセット解除状態への指示を意味する。またシステム制御部10は、画像処理LSI40に対してState信号32により、リセット解除後の動作モードを指示する。State信号32は、Lowレベルの場合に電源投入時の動作指示を意味し、Highレベルの場合に省電力モードからの復帰動作指示を意味する。なお、図1ではシステム制御部10と画像処理LSI40とを繋ぐState信号32と通信用I/F34を別々の信号線で示しているが、両者をまとめて通信用I/F34の信号線を一本だけ使用する構成にすることもできる。この場合、通信用I/F34はリセット解除時以外ではシステム制御部10と画像処理LSI40の通信状態に応じて信号のレベルが変化する。
次に、画像処理装置の動作について説明する。
図2は、画像処理装置1の電源投入並びにセルフリフレッシュ状態への移行および復帰のシーケンスを説明するタイミングチャートである。各記号の意味は図1にて説明した通りであり、MEMCKEの状態を、”PullDown”、”LowDrive”、”HighDrive”で示す。
まず、電源投入時の動作について説明する。
システム制御部10は、SW部18のメインスイッチが投入されると、ROM−A12に格納されたプログラムコードに従って電源制御部16を介して、SDRAM26への電源供給を開始する(T200)。システム制御部10は、State信号32にLowレベルを設定し(T202)、その後、電源制御部16を介して画像処理LSI40のIO部50、アナログ部42への電源供給を順次開始する(T204、T206)。
コア部44への電源供給が開始されると(T208)、画像処理LSI40は、コア部44の初期状態により、MEMCLKをLowレベルに遷移させる。画像処理LSI40はMEMCKEについて、抵抗内蔵IO部60によるPullDown状態からLowDrive状態へと遷移させる。画像処理LSI40は、リセットが解除されるタイミングで、State信号32の入力レベルを取得し、ROM−B28に格納されたプログラムコードに従い、クロック設定及びIO設定等の初期化処理を開始させる(T210)。画像処理LSI40は、SDRAM26へのMEMCLK出力を開始した(T212)後、MEMCKEをHighDrive状態へと遷移させる(T214)。
その後、画像処理LSI40はリセット解除時に取得したState信号32のレベルに応じて、SDRAM26に対する初期化シーケンスを実施し、ROM−B28に格納されたプログラムコードやデータ等を選択してSDRAM26に展開する。SDRAM26へのプログラムコードまたはデータ等の展開処理が完了すると、画像処理LSI40は、SDRAM26に展開されたプログラムコードを実行し、SW部18のレリーズスイッチ等による操作入力信号に基づく動作を開始する(T216)。
次に、通常の動作モードから省電力モードへの移行動作について説明する。
画像処理LSI40は、一定時間に亘ってSW部18からの操作要求が無いと判断した場合に省電力モードへの移行処理を開始する。画像処理LSI40は、SDRAM26に対してセルフリフレッシュ状態への移行コマンドを発行し、MEMCKEの設定状態をLowDrive状態に設定する(T218)。
画像処理LSI40は、セルフリフレッシュ状態への移行処理を完了させると、SDRAM26へのMEMCLK出力を停止し(T220)、通信用I/F34を介してシステム制御部10にセルフリフレッシュ状態への移行処理完了を通知する(T222)。システム制御部10は、セルフリフレッシュ状態への移行処理完了通知を画像処理LSI40から受け取ると、ResetL信号30により画像処理LSI40をリセットする(T224)。システム制御部10が、電源制御部16を介して画像処理LSI40のコア部44への電源供給を停止すると、MEMCKEは、LowDrive状態から抵抗内蔵IO部60によるPullDown状態へと遷移する(T226)。PullDown状態ではSDRAM26のセルフリフレッシュ状態が維持される。続いて、システム制御部10は、電源制御部16を介して画像処理LSI40のアナログ部42、IO部50への電源供給を順次に停止させる(T228、T230)。SDRAM26のセルフリフレッシュ状態では、電源制御部16の制御によりROM−B28への電源供給も停止される。
次に、省電力モードからの復帰動作について説明する。
システム制御部10は、SW部18からの操作入力信号が検出された場合、State信号32をHighレベルに設定して出力する(T232)。画像処理LSI40を復帰させるために、電源制御部16を介して画像処理LSI40のIO部50、アナログ部42への電源供給が順次開始される(T234、T236)。画像処理LSI40は、コア部44への電源供給が開始されると(T238)、コア部44の初期状態により、MEMCLKをLowレベルに遷移させ、MEMCKEをPullDown状態からLowDrive状態へと遷移させる。画像処理LSI40は、リセットが解除されるタイミングで、State信号32の入力レベルを取得し、ROM−B28に格納された復帰シーケンスのプログラムコードに従い、クロック設定及びIO設定等の初期化処理を開始する(T240)。
画像処理LSI40は、SDRAM26へのMEMCLK出力を開始した(T242)後、MEMCKEをHighDrive状態へと遷移させ(T244)、セルフリフレッシュ状態を解除する。画像処理LSI40は、SDRAM26に保持されたプログラムコードおよびデータ等を選択して実行し、SW部18のレリーズスイッチ等による操作指示に基づく動作を開始する(T246)。画像処理LSI40は、電源投入時に比べて短時間で復帰動作が可能である。期間(2a)の長さは、SDRAM26に対する初期化シーケンスとプログラムコードの展開にかかる処理時間を示し、期間(2b)の長さは復帰動作にかかる時間を示す。すなわち期間(2a)と期間(2b)との差分だけ、画像処理LSI40は早く動作を開始できるので、より高速に撮影動作へと復帰できる。
次に、図3のフローチャートを参照してシステム制御部10の動作を説明する。
まず、SW部18を介して画像処理装置1への操作が開始されると(S300)、システム制御部10は、操作入力信号が省電力モードからの復帰を指示する信号か否かを判定する(S302)。この判定処理は、例えばSW部18からの操作入力信号が、メインスイッチの切り替えによる信号か否かで判定できる。システム制御部10は、操作指示が省電力モードからの復帰の指示であると判定した場合、S308に処理を進め、省電力モードからの復帰の指示ではないと判定した場合、S304へ処理を進める。
S308でシステム制御部10はState信号32をHighレベルに設定し、S310に処理を進める。他方、S304でシステム制御部10は、電源制御部16を介してSDRAM26への電源供給を開始させ(S304)、State信号32をLowレベルに設定する(S306)。そしてS310に処理を進める。
システム制御部10は、電源制御部16を介して画像処理LSI40への電源供給を開始させ(S310)、その後、画像処理LSI40のリセット解除を行う(S312)。画像処理LSI40のリセットが解除されると、システム制御部10は、通信用I/F34を介して画像処理LSI40との通信を行いながら、画像処理装置1の動作制御を行う(S314)。システム制御部10は、通信用I/F34を介して、画像処理LSI40からの省電力モード移行要求があったか否かを判定する(S316)。省電力モード移行要求があった場合、システム制御部10は画像処理LSI40をリセット状態へ移行させる制御を行う(S318)。またS316で省電力モード移行要求がない場合、S314に処理を戻す。システム制御部10は、画像処理LSI40への電源供給を停止させ(S320)、SW部18からの操作入力信号の待ち状態へと遷移する(S322)。
図4のフローチャートを参照して、画像処理LSI40の動作を説明する。
S400にて、画像処理LSI40は、システム制御部10によりリセットが解除されると(図3のS312参照)、S402に処理を進め、State信号32の入力レベルを取得する。画像処理LSI40は、ROM−B28へのアクセスを開始し、ROM−B28に格納されたプログラムコードの実行を開始する(S404)。次に画像処理LSI40は、ROM−B28に格納されたプログラムコードに従い、クロック設定及びIO設定等、画像処理LSI40に必要な内部初期化処理を開始する(S406)。画像処理LSI40は、SDRAM26に対するMEMCLK出力を開始(S408)した後、MEMCKEをHighレベルに設定する(S410)。
画像処理LSI40は、リセット解除時に取得したState信号32の入力レベルに応じて、省電力モードからの復帰であるか否かを判定する(S412)。省電力モードからの復帰と判定された場合、S418に処理を進め、省電力モードからの復帰でないと判定された場合、S414に処理を進める。
S418ではSDRAM26への明示的なリフレッシュ動作の開始等、セルフリフレッシュ状態からの復帰シーケンスが実施される。一方、S414では、SDRAM26へのモードレジスタ設定等、SDRAM26に対する初期化シーケンスが開始する。次のS416では、SDRAM26に対する初期化シーケンスが完了してSDRAMアクセスが可能になると、ROM−B28に格納されたプログラムコードまたはデータ等をSDRAM26に展開する処理が実行される(S416)。S416、S418の後にS420に処理を進め、画像処理LSI40は、SDRAM26に展開されたプログラムコードを実行する。そして、ROM−B28に格納されたプログラムコード及びSW部18からの操作入力信号に応じて、撮像部20、記録部22、表示部24を制御することにより、撮影、記録、再生や通信等の処理が行われる(S422)。
次のS424では省電力モードへの移行判定が行われる。画像処理LSI40は、予め設定された期間またはユーザ操作で指定された期間以上に亘ってSW部18からの操作入力信号が検出されない場合、省電力モードに移行させるためにS426に処理を進める。また、予め設定された期間またはユーザ操作で指定された期間内にSW部18からの操作入力信号が検出された場合、S422に処理を戻す。
S426で画像処理LSI40は、SDRAM26に対するセルフリフレッシュ移行コマンドの発行及びMEMCLKの出力停止等、一連のセルフリフレッシュ状態への移行シーケンスを実施する(S426)。次に画像処理LSI40は、通信用I/F34を介して、システム制御部10に省電力モード移行要求を行う(S428)。S430でシステム制御部10により画像処理LSI40がリセットされる(図3のS318参照)。
本実施形態によれば、メモリコントローラを含むLSIに電源が供給されていない状態であっても、基板上への追加部品無しでSDRAMをセルフリフレッシュ状態に維持し、電源供給後、速やかにセルフリフレッシュ状態から復帰させることができる。
1 画像処理装置
10 システム制御部
12 ROM−A(第1の記憶部)
16 電源制御部
26 SDRAM(記憶デバイス)
28 ROM−B(第2の記憶部)
40 画像処理LSI
44 コア部
50 IO部
60 抵抗内蔵IO部
62 プルダウン抵抗

Claims (7)

  1. セルフリフレッシュ状態を有する記憶デバイスを用いるデータ処理装置であって、
    前記記憶デバイスを制御するメモリ制御部と、
    前記記憶デバイスおよびメモリ制御部への電源供給を制御する電源制御部と、
    前記電源制御部から前記メモリ制御部への電源供給が行われていない状態でも前記記憶デバイスをセルフリフレッシュ状態に維持する回路部と、
    前記メモリ制御部に制御信号を出力してリセット解除時の動作モードを決定する制御を行う制御手段を備えることを特徴とするデータ処理装置。
  2. 前記回路部は前記記憶デバイスと前記メモリ制御部を接続するIO部を備え、
    前記IO部は前記メモリ制御部に電源供給が行われていない状態であっても前記記憶デバイスのクロックイネーブル端子をLowレベルに維持することを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。
  3. 前記記憶デバイスのクロックイネーブル端子に接続される前記IO部の端子は抵抗成分でグランドに接続されていることを特徴とする請求項2に記載のデータ処理装置。
  4. 前記制御手段のプログラムコードを格納する第1の記憶部を備え、
    前記制御手段は、前記第1の記憶部に格納されたプログラムコードを実行し、前記メモリ制御部のリセット解除時の動作モードを決定する制御信号を出力することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のデータ処理装置。
  5. 前記記憶デバイスの初期化シーケンスおよびセルフリフレッシュ状態からの復帰シーケンスのプログラムコードを格納する第2の記憶部を備え、
    前記メモリ制御部は、前記制御手段からの制御信号により、前記第2の記憶部に格納された前記初期化シーケンスまたは前記復帰シーケンスのプログラムコードを選択して実行することを特徴とする請求項4に記載のデータ処理装置。
  6. 前記制御手段は、前記第1の記憶部に格納されたプログラムコードを実行し、前記記憶デバイスがセルフリフレッシュ状態である場合、前記電源制御部を制御して前記メモリ制御部及び第2の記憶部への電源供給を停止させることを特徴とする請求項5に記載のデータ処理装置。
  7. セルフリフレッシュ状態を有する記憶デバイスを用いるデータ処理装置にて実行される制御方法であって、
    前記記憶デバイスおよび該記憶デバイスを制御するメモリ制御部への電源供給を制御する電源制御ステップと、
    前記メモリ制御部への電源供給が行われていない状態でも前記記憶デバイスをセルフリフレッシュ状態に維持するステップと、
    前記メモリ制御部への電源供給により、前記記憶デバイスとは異なる記憶部に格納された、セルフリフレッシュ状態からの復帰シーケンスのプログラムコードを読み出して実行するステップを有することを特徴とするデータ処理装置の制御方法。
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